1. INTRODUZIONE
2.2 Scenari di esposizione predisposti
Data l’ubiquità d’uso degli ftalati, tutta la popolazione generale è esposta, per le diverse vie di esposizione (ingestione, inalazione e cutanea), a tali sostanze. Per questo progetto di ricerca è stato necessario sviluppare degli scenari che riguardassero la popolazione più suscettibile, i bambini.
Ovviamente ci sono diverse classi di età da tenere in considerazione. Per il nostro progetto sono state prese in considerazione le seguenti tre classi di infanti (13):
1. Neonati di 4.5 mesi di età 2. Neonati di 7.5 mesi di età 3. Bambini di 13.5 mesi di età
La scelta di tale sottoclassificazione è basata sul fatto che queste fasce di età sono quelle che principalmente utilizzano gli articoli per l’infanzia o i giocattoli molto morbidi e quindi ricchi di plastificanti (ftalati). Inoltre tra i 4 ed i 18 mesi di età, i bambini hanno l’abitudine di portare qualsiasi oggetto alla bocca (in misura diversa a seconda della fascia di età sopra riportata), aumentando l’esposizione per via orale alla sostanza in esame.
Input del modello
Input riferiti alle sostanze - Scelta degli ftalati
La scelta degli ftalati da esaminare è basata su dati derivanti dalla letteratura. E’ stato scelto questo tipo di approccio con lo scopo di individuare le sostanze più utilizzate e per determinare quali di queste si ritrovino in maggior concentrazione nei giocattoli.
Il Danish Technology Institute nel 2004 (41) ha determinato la concentrazione di ftalati in 35 campioni di giocattoli provenienti da diversi paesi. I risultati di tale studio concludono che nei campioni erano presenti diversi tipi di ftalati, il DEHP, il DINP, il DEP, il DBP ed altri. In particolare la concentrazione massima del DEHP era 18.5%; per il DINP la concentrazione massima era 42%; il DBP aveva una concentrazione massima di 0.03%. Gli altri ftalati non hanno concentrazione massima in quanto sono stati ritrovati in campioni singoli: il DEP è stato trovato con una concentrazione di 0.006%; e gli altri ftalati con un totale di 0.004%.
Stringer at al (33) ha analizzato 77 campioni di giocattoli ed ha ritrovato solo la presenza di due ftalati: il DINP ed il DEHP. La concentrazione massima del DINP era 51%; il DEHP è stato trovato con massimo di 35.5%.
Biedermann-Brem et al (32) ha analizzato 252 giocattoli riscontrando nel 27% di essi concentrazioni di ftalati molto alta8. In particolare è stato trovato il DEHP ad una concentrazione massima del 42%, il DINP del 41%, il DIBP del 35%, il DBP del 15%, il DIDP del 32% ed il DNOP con una concentrazione massima del 38%. In uno studio del 2001 (31) sono stati analizzati 20 campioni e sono state trovate le seguenti concentrazioni massime: DINP al 36% ed il DEHP al 31% .
In un recentissimo studio del 2010 (30) (regolamento REACh in vigore da tre anni), sono state evidenziate concentrazione di ftalati molto alte. In particolare il DEHP è stato determinato ad una massima concentrazione di 2.6% e il DINP ad una concentrazione di 16.2%.
8 Decisione del Parlamento Europeo del 1999: concentrazione massima dello 0.1% di ftalati nei giocattoli ed articoli per l’infanzia
Bouma et al (28), in 62 campioni di giocattoli analizzati, hanno ritrovato la più alta concentrazione di DEHP, rispetto a tutti gli studi ritrovati in letteratura. Nel caso specifico sono stati ritrovati due ftalati: DEHP e il DINP. Il DEHP ad una concentrazione del 48% ed il DINP ad una concentrazione del 44%.
In conclusione, l’analisi della letteratura ha portato a focalizzare l’attenzione principalmente su i due ftalati ritrovati in ogni studio ed in ogni campione analizzato: DEHP ed DINP.
Concentrazioni da utilizzare
In Tab. 4 vengono illustrate le concentrazioni massime e minime riportate dagli studi considerati utili nella revisione della letteratura disponibile.
Tab. 4 Concentrazione di ftalati nei giocattoli Tipo di studio N° campioni Min conc. % w/w Max conc. % w/w Ref. Analisi ftalati nei giocattoli 35 DEHP: <0,002% w/w; DINP: 0.22%; DEP: 0.006%; DBP: 0.002%; Altri: 0.004% DEHP: 18.5%; DINP: 42%; Altri: 0.03% (41) Analisi ftalati nei giocattoli 77 DINP: 0.4 %; DEHP: 0.003 % DINP: 51%; DEHP: 35.5% (33) Analisi ftalati nei giocattoli 252 DEHP: 0.2%; DINP: 0.7%; DIBP: 0.4%; DBP: 0.5%; DIDP: 9.3%; DNOP: 38% DEHP: 42%; DINP: 41%; DIBP: 35%; DBP: 15%; DIDP: 32%; DNOP: 38% (32) Analisi ftalati nei giocattoli 20 DINP 0.406%; DEHP 0.061%; DINP+DEHP 35.316%; DBP 0.147% DINP 36.050%; DEHP 30.754%; DINP+DEHP 54.998% (31)
Analisi ftalati nei giocattoli
24 DEHP: <0.1%; DINP: 0.1% DEHP: 2.6%; DINP: 16.2% (30)
Analisi ftalati nei giocattoli 15 DBP <0.005%; BBP: <0.005%; DIBP: <0.005%; DEHP: 0.0365%;DINP: 1.202%; DINP+DIDP: 1.666% DBP: 0.463%; BBP: 0.019%; DIBP: 0.226%; DEHP: 28.976%; DINP: 37.290% (24) Analisi ftalati nei giocattoli 17 DEHP: 0.01%; DBP: 0.01%; DEP: 0.13%; BBP: 0.02%; DINP+DIDP: 19.6% DEHP: 22.40%; DINP+DIDP: 40.2 + 7.9% (10) Analisi ftalati nei giocattoli 24 DINP: 12.9% DINP: 39.4% (9) Migrazione da giocattoli in PVC
62 DINP: 16%; DEHP: 3% DINP: 48%; DEHP: 44% (28)
E’ stata condotta l’analisi statistica delle concentrazioni massime ricavate dai dati raccolti in letteratura. Sono stati calcolati il 50°, il 75°, il 90° ed il 95° percentile della distribuzione del valore massimo per entrambe le sostanze. In Tab. 5 sono presentati i risultati statistici.
Tab. 5 Percentili
Sostanza 50° percentile 75° percentile 90° percentile 95° percentile
DEHP 29.8 37,12 42.6 43.3
In base al principio del worst-case scenario9, si è deciso di utilizzare come dato input per il programma ConsExpo 4.1, i valori del 95° percentile, per entrambe le sostanze in esame (DEHP: 43.3% e DINP: 49.9%).
Caratteristiche chimico-fisiche
Una volta definito quali sostanze prendere in considerazione ed in quali concentrazioni, sono state esaminate le caratteristiche chimico-fisiche delle due sostanze: CAS Number (numero identificativo della sostanza); peso molecolare; Ko/w e la tensione di vapore.
Per entrambe le sostanze, il DEHP ed il DINP, sono stati considerati i parametri ad una temperatura di 20° C.
Leaching rate
L’ultimo degli input, riferito alle sostanze in esame, indispensabili per lo sviluppo degli scenari, è la velocità di migrazione della sostanza dal prodotto alla mucosa orale (parametro sostanza-specifico). Tale parametro viene definito “leaching
rate”. Anche in questo caso si è preferito agire attraverso una ricerca bibliografica. Il più alto valore di leach rate (sempre per contemplare il caso peggiore ritrovato) per il DEHP è stato riportato in una rewiew danese del 2003 (3), ed è pari a 4.4-8
g/cm2/min; per il DINP il valore di leach rate più alto (ritrovato in letteratura) è pari
a 2.44-7 g/cm2/min e deriva dal report Children’s Toys Factsheet (47).
9 Worst‐case scenario: rappresenta lo scenario peggiore, avente come input i parametri che condizionano la maggiore esposizione
Input riferiti agli “attori”
Molti dei dati input riferiti alla persona sono stati estratti dal report “Children’s Toys Fact sheet” (47). In particolare sono stati presi i dati riferiti alla frequenza di esposizione in termini di giorni all’anno; il peso corporeo del bambino; il peso del giocattolo; l’area di contatto; la frequenza di esposizione (in termini di minuti di contatto al giorno).
La frequenza di esposizione è 365 giorni all’anno. Tale valore è stato utilizzato per tutti gli scenari predisposti.
Il valore di peso corporeo per “l’attore” di ogni singolo scenario, invece, sarà diverso a seconda dell’età dell’infante. Come suggerito dal report, si è utilizzato 6.21 kg per il neonato di 4.5 mesi di età; 7.2 kg per il neonato di 7.5 mesi e 9.47 kg per il bambino di 13.5 mesi di età.
Il peso del giocattolo che il bambino utilizza, come suggerito dal report, è pari a 20 grammi per il neonato di 4.5 mesi di età; 100 grammi per gli altri due “attori”, il neonato di 7.5 mesi ed il bambino di 13.5 mesi di età.
L’area di contatto del bambino è 10 cm2. Esso rappresenta la superficie della bocca e lo stesso valore viene utilizzato per tutti gli scenari.
La frequenza di esposizione invece varia per i tre scenari. Si è considerato che il neonato di 4.5 mesi, sia esposto per 11 minuti al giorno; il neonato di 7.5 mesi sia esposto per 63 minuti al giorno ed il bambino di 13.5 mesi sia esposto per solo 9 minuti.
Scenari predefiniti:
Le diverse condizioni, stabilite per lo sviluppo degli scenari di esposizione, sono qui riassunte.
Scenario 1: L’attore è il neonato di 4.5 mesi, avente un peso corporeo di 6.21 kg,
ed esposto al giocattolo contente DEHP/DINP con una frequenza di 365 giorni l’anno. Ogni giorno il neonato è esposto, per via orale, al giocattolo per 11 minuti esponendo 10 cm2 della sua superficie corporea. Il giocattolo in uso ha un peso di 20 grammi ed un 49.9% di esso contiene il DINP (leaching rate = 2.44-7 g/cm2/min) / 43.3% contiene il DEHP (leaching rate = 4.4-8 g/cm2/min).
Scenario 2: L’attore è il neonato di 7.5 mesi, avente un peso corporeo di 7.62 kg,
ed esposto al giocattolo contente DEHP/DINP con una frequenza di 365 giorni l’anno. Ogni giorno tale neonato gioca con il giocattolo per 63 minuti esponendo 10 cm2 della sua superficie corporea. Il giocattolo in uso ha un peso di 100 grammi ed un 49.9% di esso contiene il DINP (leaching rate = 2.44-7 g/cm2/min) / 43.3% contiene il DEHP (leaching rate = 4.4-8 g/cm2/min).
Scenario 3: L’attore è il bambino di 13.5 mesi, avente un peso corporeo di 9.47
kg, ed esposto al giocattolo contente ftalati con una frequenza di 365 giorni l’anno. Ogni giorno tale bambino gioca con il giocattolo per 9 minuti esponendo 10 cm2
della sua superficie corporea. Il giocattolo in uso ha un peso di 100 grammi ed un 49.9% di esso contiene il DINP (leaching rate = 2.44-7 g/cm2/min) / 43.3% contiene il DEHP (leaching rate = 4.4-8 g/cm2/min).